KR100999239B1 - Method for estimating MIMO channel using Loosely synchronous codes, and apparatus using the same - Google Patents

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KR100999239B1 KR1020070111721A KR20070111721A KR100999239B1 KR 100999239 B1 KR100999239 B1 KR 100999239B1 KR 1020070111721 A KR1020070111721 A KR 1020070111721A KR 20070111721 A KR20070111721 A KR 20070111721A KR 100999239 B1 KR100999239 B1 KR 100999239B1
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Abstract

MIMO 채널 측정 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 실시예는, 소정 길이의 무 간섭 구간을 갖는 LS 코드를 생성하는 제1 단계 및 상기 LS 코드를 두 개의 송신 안테나를 통하여 동시에 전송하는 제2 단계를 포함하는 2N(N은 1이상의 정수)개의 송신 안테나를 통하여 MIMO 채널 측정을 위한 신호의 송신 방법을 제공한다.A method and apparatus for measuring a MIMO channel are disclosed. According to an embodiment of the present invention, 2N includes a first step of generating an LS code having an interference-free interval of a predetermined length and a second step of simultaneously transmitting the LS code through two transmitting antennas. A method for transmitting a signal for measuring a MIMO channel through an integer number of transmit antennas is provided.

MIMO, 사운더(sounder), 채널 측정 MIMO, sounder, channel measurement

Description

엘에스 코드를 이용한 시분할 다중화 방식의 ＭＩＭＯ 채널 측정 방법 및 장치{Method for estimating MIMO channel using Loosely synchronous codes, and apparatus using the same}Method for estimating MIMO channel using Loosely synchronous codes, and apparatus using the same}

본 발명은 MIMO 채널 측정에 관한 것으로서, 특히 두 개 또는 4개의 송신 안테나에서 동시에 엘에스 코드를 전송함으로써, 채널 측정 시간을 단축하고 채널 측정의 정확성을 높일 수 있는 MIMO 채널 측정 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to MIMO channel measurement, and more particularly, to a method and an apparatus for measuring a MIMO channel that can reduce the channel measurement time and improve the accuracy of channel measurement by simultaneously transmitting the LS code from two or four transmit antennas.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-001-03, 과제명: 차세대 이동통신용 무선 공간채널 특성 연구].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Telecommunication Research and Development. ].

다중 안테나(MIMO: Multi Input Multi Output) 시스템의 성능은 채널 환경에 큰 영향을 받기 때문에, 다중 안테나 시스템의 사용을 위해서는 정확한 채널 측정이 필요하다. Since the performance of a multi-antenna (MIMO) system is greatly affected by the channel environment, accurate channel measurement is required for the use of a multi-antenna system.

따라서, MIMO 채널 측정 장치(MIMO channel sounder)는 시스템 설계에 적합한 채널 정보를 제공할 수 있어야 한다. Therefore, the MIMO channel sounder should be able to provide channel information suitable for system design.

종래 기술에 따른 MIMO 채널 측정은 PN 코드를 사용한다. PN 코드를 사용하는 MIMO 채널 측정은, 다중 안테나 간의 간섭을 제거하기 위하여 주어진 시간 동안에만 각각의 송신안테나에서 순차적으로 PN 코드를 전송한다. MIMO channel measurement according to the prior art uses a PN code. MIMO channel measurement using a PN code transmits the PN code sequentially in each transmit antenna only during a given time to eliminate interference between multiple antennas.

그러나, PN 코드를 사용하는 MIMO 채널 측정은, PN 코드가 길어지거나 송신 안테나의 수가 늘어나는 경우에는 실제 채널과 차이가 많은 다른 채널을 측정하게 된다. However, the MIMO channel measurement using the PN code measures another channel having a large difference from the actual channel when the PN code becomes longer or the number of transmitting antennas increases.

또한, 다른 종래 기술은 주파수 영역에서 부반송파를 각각의 송신 안테나에 할당하여 동시적으로 채널을 측정한다. In addition, other prior art assigns subcarriers to each transmit antenna in the frequency domain to measure channels simultaneously.

그러나, 상기 부반송파를 이용한 채널 측정은 송신 안테나에 할당 할 수 있는 부반송파가 한정되어 있기 때문에, 송신 안테나의 개수를 일정 개수 이상 늘릴 수 없고, 수신단에서 채널을 복원하기 위하여 복잡한 시스템이 필요하다. However, in the channel measurement using the subcarriers, since the subcarriers that can be allocated to the transmit antennas are limited, the number of transmit antennas cannot be increased by a predetermined number or more, and a complex system is required to restore the channel at the receiving end.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제를 해결할 수 있는 MIMO 채널 측정 방법 및 장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method and apparatus for measuring a MIMO channel that can solve the problems of the prior art.

또한, 본 발명은 두 개 또는 4개의 송신 안테나에서 동시에 엘에스 코드를 전송함으로써, 채널 측정 시간을 단축하고 채널 측정의 정확성을 높일 수 있는 MIMO 채널 측정 방법 및 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a method and apparatus for measuring a MIMO channel by transmitting an RS code in two or four transmit antennas simultaneously, thereby reducing channel measurement time and improving channel accuracy.

본 발명에 따른 실시예는, 소정 길이의 무 간섭 구간을 갖는 LS 코드를 생성하는 제1 단계 및 상기 LS 코드를 두 개의 송신 안테나를 통하여 동시에 전송하는 제2 단계를 포함하는 2N(N은 1이상의 정수)개의 송신 안테나를 통하여 MIMO 채널 측정을 위한 신호의 송신 방법을 제공한다. According to an embodiment of the present invention, 2N includes a first step of generating an LS code having an interference-free interval of a predetermined length and a second step of simultaneously transmitting the LS code through two transmitting antennas. The present invention provides a method for transmitting a signal for measuring a MIMO channel through integer transmission antennas.

본 발명에 따른 다른 실시예는, [-n, n]의 무간섭 구간(IFW)을 갖는 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))를 생성하는 제1 단계와, 2N 개의 안테나가 두 개씩 순차적으로, 상기 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))을 채널을 통해 전송하는 - 이때, 상기 채널의 최대 지연은 IFW/2 보다 작은- 제2 단계와, 상기 채널을 통해 전송된 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))을 수신하는 제3 단계 및 수신된 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))과 저장부에 저장된 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 상기 채널을 측정하는 제4 단계를 포함하는 MIMO 채널 측정 방법을 제공한다. Another embodiment according to the present invention provides a first step of generating LS code pairs (c 1 (t) and c 2 (t)) having a non-interference interval (IFW) of [-n, n], and 2N pieces. The antenna sequentially transmits the LS code pairs c 1 (t) and c 2 (t) over a channel, wherein the maximum delay of the channel is less than IFW / 2; the LS code is transmitted through the channel pair (c 1 (t) and c 2 (t)) a third step and the received LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) and a storage unit for receiving a It provides a method for measuring a MIMO channel comprising the step of measuring the channel using the autocorrelation and cross-correlation of the LS code stored in the.

상기 소정 길이의 무 간섭 구간을 갖는 LS 코드는 하나의 LS 코드 쌍일 수 있다. The LS code having the interference-free interval of the predetermined length may be one LS code pair.

상기 수신된 신호는 최대 지연이 상기 무 간섭 구간의 1/2 보다 작은 채널을 통하여 수신된 것일 수 있다. The received signal may be received through a channel whose maximum delay is less than 1/2 of the interference free interval.

본 발명에 따른 또 다른 실시예는 소정 길이의 무 간섭 구간을 갖는 LS 코드를 생성하는 제1 단계 및 상기 LS 코드를 네 개의 송신 안테나를 통하여 동시에 전송하는 제2 단계를 포함하는 4N(N은 1이상의 정수)개의 송신 안테나를 통하여 MIMO 채널 측정을 위한 신호의 송신 방법을 제공한다. Another embodiment according to the present invention is 4N including a first step of generating an LS code having an interference-free interval of a predetermined length and a second step of simultaneously transmitting the LS code through four transmitting antennas (where N is 1). The present invention provides a method for transmitting a signal for measuring a MIMO channel through a number of transmit antennas.

본 발명의 또 다른 실시예는 [-n, n]의 무간섭 구간(IFW)을 갖는 첫 번째 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t)) 및 [-n, n]의 무간섭 구간(IFW)을 갖는 두 번째 LS 코드 쌍(c3(t) 및 c4(t))을 생성하는 제1 단계와, 4N 개의 안테나가 두 개씩 순차적으로, 상기 첫 번째 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t)) 및 두 번째 LS 코드 쌍(c3(t) 및 c4(t))을 채널을 통해 전송하는 - 이때, 상기 채널의 최대 지연은 IFW/4 보다 작은- 제2 단계와, 상기 채널을 통해 전송된 첫 번째 LS 코드 쌍 및 두 번째 LS 코드 쌍을 수신하는 제3 단계 및 수신된 첫 번째 LS 코드 쌍 및 두 번째 LS 코드 쌍과 저장부에 저장된 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 상기 채널을 측정하는 제4 단계를 포함하는 MIMO 채널 측정 방법을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a first LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) having a no interference interval (IFW) of [-n, n] and no [-n, n]. A first step of generating a second LS code pair (c 3 (t) and c 4 (t)) having an interference interval (IFW), and 4N antennas sequentially by two, the first LS code pair (c Transmitting 1 (t) and c 2 (t)) and a second LS code pair (c 3 (t) and c 4 (t)) over the channel, wherein the maximum delay of the channel is less than IFW / 4 A second step, a third step of receiving a first LS code pair and a second LS code pair transmitted through the channel, and a received first LS code pair and a second LS code pair and an LS code stored in a storage unit; It provides a method for measuring a MIMO channel comprising the step of measuring the channel using the autocorrelation and cross-correlation of.

본 발명의 또 다른 실시예는 두 개 또는 네 개의 송신 안테나를 통해 동시에 송신된 신호를 수신하는 안테나와, 송신단에서 생성한 LS 코드와 동일한 LS 코드를 저장하고 있는 LS 코드 저장부 및 상기 수신된 신호와 상기 저장부에 저장된 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 채널을 측정하는 채널 측정부를 포함하는 MIMO 채널 측정 장치를 제공한다. According to another embodiment of the present invention, an antenna for receiving a signal transmitted simultaneously through two or four transmitting antennas, an LS code storage unit for storing the same LS code as the LS code generated by the transmitter, and the received signal And a channel measuring unit measuring a channel using autocorrelation and cross correlation of LS codes stored in the storage unit.

본 발명의 실시예에 따르면, 두개의 송신안테나씩 LS 코드를 동시에 전송하므로 기존의 시분할 다중화 방식의 채널사운더 보다 전체 MIMO 채널을 측정하는 시간을 약 1/2로 줄일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since two transmission antennas transmit LS codes at the same time, the time for measuring the entire MIMO channel can be reduced to about 1/2 than that of a conventional time division multiplexing channel sounder.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 네 개의 송신안테나씩 LS 코드를 동 시에 전송하므로 기존의 시분할 다중화 방식의 채널사운더 보다 전체 MIMO 채널을 측정하는 시간을 약 1/4로 줄일 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, since the LS codes are transmitted at the same time by four transmission antennas, it is possible to reduce the time for measuring the entire MIMO channel to about one quarter than that of the conventional time division multiplexing channel sounder.

그러므로 본 발명은 종래기술에 따른 MIMO 채널 측정 보다, 더욱 실제 채널에 가까운 채널을 측정할 수 있다. 또한, 수신단은 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 채널을 측정하기 때문에 수신단의 구성은 단순해 진다. Therefore, the present invention can measure a channel closer to the actual channel than the MIMO channel measurement according to the prior art. In addition, since the receiving end measures the channel using the autocorrelation and cross correlation of the LS code, the configuration of the receiving end is simplified.

특히 송신단과 수신단의 안테나 수가 많고 수신단이 빠른 속도로 움직이는 상황에서 채널의 최대 지연이 IFW /4보다 작다고 가정할 수 있을 경우, 두 번째 방법이 첫 번째 방법보다 효율적이다.In particular, when the number of antennas in the transmitter and receiver is large and the receiver moves at a high speed, it can be assumed that the maximum delay of the channel is less than IFW / 4, and the second method is more efficient than the first method.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 기본적인 원리는 LS 코드의 특성을 이용하는 것이다.The basic principle of the present invention is to use the characteristics of the LS code.

일반적으로, 시분할 다중화(Time-Division Multiplexing) 시스템에서, LS 코드는 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, IFW(Interference Free Window)라는 간섭이 없는 구간이 존재한다.In general, in a time-division multiplexing system, as shown in FIGS. 1A and 1B, the LS code includes a section without interference called an IFW (Interference Free Window).

LS 코드는 IFW 구간에서는 코드의 자기 상관값과 상호 상관값이 0이 되는 특성을 갖는다. The LS code has a characteristic that the autocorrelation value and the cross correlation value of the code become zero in the IFW section.

따라서, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, LS 코드는 위상차가 0을 기준으로 0의 전후로 최대 n칩의 위상차에서 자기 상관값이 0이 되는 특성을 갖는다. 또한 -n ∼ n의 위상차를 갖는 구간에 대해서는 상호 상관값이 마찬가지로 0이 된다. 이때 LS 코드는 [-n, n]의 IFW 구간을 갖는다고 한다. Therefore, as shown in Figs. 1A and 1B, the LS code has a characteristic in that the autocorrelation value becomes zero at the phase difference of up to n chips before and after the phase difference is zero with respect to zero. In addition, the cross-correlation value becomes 0 similarly in the section which has a phase difference of -n-n. In this case, the LS code has an IFW section of [-n, n].

LS 코드의 수는 코드의 길이와 IFW 값에 의하여 결정된다. 만약 코드길이가 32칩인 경우 전체 LS 코드는 32개이지만 모든 코드가 똑 같은 IFW 구간을 갖지는 않는다. The number of LS codes is determined by the code length and the IFW value. If the code length is 32 chips, the total LS codes are 32, but not all codes have the same IFW interval.

예를 들면 길이가 32인 LS 코드의 경우 [-8,8]인 코드는 2개를 갖으며, 이러한 두 개의 코드 쌍을 LS 코드 쌍(a mate of LS code)이라 한다. For example, in the case of an LS code having a length of 32, [-8,8] codes have two codes, and these two code pairs are called a mate of LS code pairs.

이와 같이, LS 코드의 사용은 다중 경로에 의한 간섭과 타사용자들의 신호로 인한 간섭을 상당히 줄일 수 있다. 즉, IFW 구간안에 수신되는 다중경로에 의한 신호들은 상관 값이 0(간섭이 0)이 되므로 신호대 간섭비(SIR)가 좋아지게 되어 실질적인 전송 효율 증가를 가져오게 된다. As such, the use of the LS code can significantly reduce the interference caused by the multipath and the signals of other users. That is, since signals having a multipath received in the IFW section have a correlation value of 0 (interference is 0), a signal-to-interference ratio (SIR) is improved, resulting in a substantial increase in transmission efficiency.

또한 LS 코드의 상호 상관값은 [-n,n]의 구간에서는 0이 되므로 다른 사용자의 신호와 동기가 맞지 않는 상황에서도 상호 상관값이 0이 되는 특성을 갖고 있다.In addition, since the cross-correlation value of the LS code becomes 0 in the interval of [-n, n], the cross-correlation value becomes 0 even in a situation where the synchronization with another user's signal is not synchronized.

본 발명에 따른 MIMO 채널 측정은, 상기한 LS 코드의 특성을 이용하여 채널의 최대 지연이 IFW/2 또는 IFW/4 보다 작은 채널 상황에서 채널을 측정한다. In the MIMO channel measurement according to the present invention, the channel is measured in a channel situation in which the maximum delay of the channel is smaller than IFW / 2 or IFW / 4 using the characteristics of the LS code.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 채널 측정 장치의 송수신단 구조를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a structure of a transmission and reception end of a MIMO channel measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2에 도시된 실시예는 최대 채널 지연이 IFW/2인 경우를 나타낸다.2 shows the case where the maximum channel delay is IFW / 2.

도 2를 참조하면, MIMO 채널 측정을 위한 송신단은, 소정 길이의 무 간섭 구간을 갖는 LS 코드를 생성하는 LS 코드 생성부(210) 및 N개의 안테나(230)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the transmitter for measuring the MIMO channel includes an LS code generator 210 and N antennas 230 that generate an LS code having an interference-free interval of a predetermined length.

또한, 상기 MIMO 채널 측정을 위한 송신단은 상기 N 개의 안테나가 두 개씩 순차적으로 상기 LS 코드를 전송하도록 하는 스위치부(220)를 더 포함하여 구성될 수 있다. In addition, the transmitter for measuring the MIMO channel may be configured to further include a switch unit 220 for the N antennas to sequentially transmit the LS code by two.

따라서, 상기 N개의 안테나는 동시에 두 개씩 상기 생성된 LS 코드를 전송한다. Accordingly, the N antennas transmit the generated LS codes at the same time.

도 2를 참조하면, MIMO 채널 측정을 위한 수신단은 두 개의 송신 안테나를 통해 동시에 송신된 신호를 수신하는 M개의 안테나(240)와, 송신단에서 생성한 LS 코드와 동일한 LS 코드를 저장하고 있는 LS 코드 저장부(250) 및 상기 수신된 신호와 상기 저장부에 저장된 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 채널을 측정하는 채널 측정부(260)를 포함한다. Referring to FIG. 2, a receiver for measuring a MIMO channel includes M antennas 240 that receive signals simultaneously transmitted through two transmit antennas, and an LS code that stores the same LS code as the LS code generated by the transmitter. A storage unit 250 and a channel measuring unit 260 for measuring a channel using the auto-correlation and cross-correlation of the received signal and the LS code stored in the storage unit.

상기 M개의 안테나(240)를 통하여 수신되는 수신 신호는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 이때, 송신안테나의 개수는 2로 가정한다.The received signals received through the M antennas 240 may be represented by Equation 1 below. In this case, it is assumed that the number of transmission antennas is two.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112007079068551-pat00001
Figure 112007079068551-pat00001

상기 수학식 1에서, * 는 컨볼루션 연산, (c1(t), c2(t))는 하나의 LS 코드 쌍,

Figure 112007079068551-pat00002
및
Figure 112007079068551-pat00003
은 채널,
Figure 112007079068551-pat00004
은 백색 가우시안 부가 잡음을 나타낸다.In Equation 1, * is a convolution operation, (c 1 (t), c 2 (t)) is one LS code pair,
Figure 112007079068551-pat00002
And
Figure 112007079068551-pat00003
Silver Channel,
Figure 112007079068551-pat00004
Denotes a white Gaussian additive noise.

상기 채널 측정부(260)는 상기 수학식 1과 같은 수신신호 및 상기 LS 코드 생성부(210)에서 생성된 LS 코드와 동일한 LS 코드를 사용하여 채널을 측정한다. The channel measuring unit 260 measures a channel using the same LS code as the LS signal generated by the LS signal generator 210 and the received signal shown in Equation 1 above.

상기 채널 측정부(260)에 의하여 측정된 채널은 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.The channel measured by the channel measuring unit 260 may be represented by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112007079068551-pat00005
Figure 112007079068551-pat00005

상기 수학식 2에서,

Figure 112009051955750-pat00006
은 a와 a의 자기상관을 의미하고,
Figure 112009051955750-pat00007
는 a와 b의 상호 상관을 의미한다. In Equation 2,
Figure 112009051955750-pat00006
Means autocorrelation of a and a,
Figure 112009051955750-pat00007
Is a correlation between a and b.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 MIMO 채널 측정 장치의 송수신단 구조를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a transmission / reception structure of a MIMO channel measurement apparatus according to another embodiment of the present invention.

상기 도 3에 도시된 실시예는 최대 채널 지연이 IFW/4인 경우를 나타낸다.3 shows a case where the maximum channel delay is IFW / 4.

도 3을 참조하면, MIMO 채널 측정을 위한 송신단은, 소정 길이의 무 간섭 구간을 갖는 LS 코드를 생성하는 LS 코드 생성부(310) 및 N개의 안테나(330)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the transmitter for measuring the MIMO channel includes an LS code generator 310 and N antennas 330 for generating an LS code having a non-interference interval of a predetermined length.

또한, 상기 MIMO 채널 측정을 위한 송신단은 상기 N 개의 안테나가 네 개씩 순차적으로 상기 LS 코드를 전송하도록 하는 스위치부(320)를 더 포함하여 구성될 수 있다. In addition, the transmitter for measuring the MIMO channel may be configured to further include a switch unit 320 for transmitting the LS code by the four N antennas sequentially.

따라서, 상기 N개의 안테나는 동시에 네 개씩 상기 생성된 LS 코드를 전송한다. Accordingly, the N antennas simultaneously transmit the generated LS codes four by four.

도 3을 참조하면, MIMO 채널 측정을 위한 수신단은 네 개의 송신 안테나를 통해 동시에 송신된 신호를 수신하는 M개의 안테나(340)와, 송신단에서 생성한 LS 코드와 동일한 LS 코드를 저장하고 있는 LS 코드 저장부(350) 및 상기 수신된 신호와 상기 저장부에 저장된 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 채널을 측정하는 채널 측정부(360)를 포함한다. Referring to FIG. 3, a receiver for measuring a MIMO channel includes M antennas 340 that receive signals simultaneously transmitted through four transmit antennas, and an LS code that stores the same LS code as the LS code generated by the transmitter. A storage unit 350 and a channel measuring unit 360 measuring a channel using autocorrelation and cross-correlation between the received signal and the LS code stored in the storage unit are included.

상기 도 3에서, M개의 안테나(340)를 통하여 수신되는 수신 신호는 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다. 이때, 송신안테나의 개수는 4로 가정한다.In FIG. 3, the received signals received through the M antennas 340 may be represented by Equation 3 below. In this case, it is assumed that the number of transmission antennas is four.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112007079068551-pat00008
Figure 112007079068551-pat00008

상기 수학식 3에서 * 는 컨볼루션 연산, (c1(t), c2(t))는 첫 번째 LS 코드 쌍, (c3(t), c4(t))는 두 번째 LS 코드 쌍,

Figure 112007079068551-pat00009
,
Figure 112007079068551-pat00010
,
Figure 112007079068551-pat00011
, 및
Figure 112007079068551-pat00012
은 채널,
Figure 112007079068551-pat00013
은 백색 가우시안 부가 잡음을 나타낸다.In Equation 3, * is a convolution operation, (c 1 (t), c 2 (t)) is the first LS code pair, and (c 3 (t), c 4 (t)) is the second LS code pair. ,
Figure 112007079068551-pat00009
,
Figure 112007079068551-pat00010
,
Figure 112007079068551-pat00011
, And
Figure 112007079068551-pat00012
Silver Channel,
Figure 112007079068551-pat00013
Denotes a white Gaussian additive noise.

상기 채널 측정부(360)는 상기 수학식 3과 같은 수신신호 및 상기 LS 코드 생성부(310)에서 생성된 LS 코드와 동일한 LS 코드를 사용하여 채널을 측정한다. The channel measuring unit 360 measures the channel by using the same LS code as the LS signal generated by the LS signal generator 310 and the received signal shown in Equation 3 above.

상기 채널 측정부(360)에 의하여 측정된 채널은 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.The channel measured by the channel measuring unit 360 may be represented by Equation 4 below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112007079068551-pat00014
Figure 112007079068551-pat00014

상기 수학식 4에서,

Figure 112007079068551-pat00015
은 a와 a의 자기상관을 의미하고,
Figure 112007079068551-pat00016
는 a와 b의 상화 상관을 의미한다.In Equation 4,
Figure 112007079068551-pat00015
Means autocorrelation of a and a,
Figure 112007079068551-pat00016
Denotes a correlation between a and b.

도 4는 상기 도 2에 도시된 실시예에서 송신 프레임 구조(410) 및 수신 프레임 구조(420)를 나타내는 도면이고, 도 5는 상기 도 3에 도시된 실시예에서 송신 프레임 구조(510) 및 수신 프레임 구조(520)를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a transmission frame structure 410 and a reception frame structure 420 in the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a diagram showing a transmission frame structure 510 and a reception in the embodiment shown in FIG. 3. A diagram showing the frame structure 520 is shown.

도 6 내지 도 8은 송신단은 고정되고, 수신단의 속도가 0 Km/h, 120 Km/h 그리고 300 Km/h 일때 사운더의 rms Delay Spread error 에 대한 시뮬레이션 결과를 보여준다. LS코드 길이는 1024이고, LS 코드의 Interference Free Window (IFW)

Figure 112007079068551-pat00017
는 512이고,
Figure 112007079068551-pat00018
는 40dB이다. 6 to 8 show simulation results of the rms delay spread error of the sounder when the transmitting end is fixed and the receiving end speed is 0 Km / h, 120 Km / h and 300 Km / h. LS code length is 1024, LS Code Interference Free Window (IFW)
Figure 112007079068551-pat00017
Is 512,
Figure 112007079068551-pat00018
Is 40 dB.

또한, 제1 실시예는 상기 도 2에 도시된 실시예이고, 제2 실시예는 상기 도 3에 도시된 실시예를 의미한다. 이때, 제1 실시예에서 채널의 최대 지연은

Figure 112007079068551-pat00019
이고, 제2 실시예에서 채널의 최대 지연은
Figure 112007079068551-pat00020
라고 가정한다. 수신단의 속도는 각각 0 Km/h, 120 Km/h 그리고 300 Km/h 인 경우이며, 송신안테나와 수신안테나의 수는 각각
Figure 112007079068551-pat00021
및
Figure 112007079068551-pat00022
인 경우이다.In addition, the first embodiment is the embodiment shown in FIG. 2, the second embodiment means the embodiment shown in FIG. In this case, the maximum delay of the channel in the first embodiment is
Figure 112007079068551-pat00019
In the second embodiment, the maximum delay of the channel is
Figure 112007079068551-pat00020
Assume that The speed of the receiver is 0 Km / h, 120 Km / h and 300 Km / h, respectively, and the number of transmitting antennas and receiving antennas is respectively
Figure 112007079068551-pat00021
And
Figure 112007079068551-pat00022
If

도 6은 수신단의 속도가 0 Km/h일 때 채널 측정 장치의 rms Delay Spread error 결과를 보여준다. Figure 6 shows the rms Delay Spread error result of the channel measuring device when the speed of the receiver is 0 Km / h.

도 6에서 '

Figure 112007079068551-pat00023
종래 TDM 채널 측정장치(conventional TDM sounder)' 와 '
Figure 112007079068551-pat00024
종래 TDM 채널 측정장치(conventional TDM sounder)'는 각각 종래 기술에 따른 시분할 다중화 방식의 채널사운더이다.In Figure 6
Figure 112007079068551-pat00023
Conventional TDM Sounder 'and'
Figure 112007079068551-pat00024
Conventional TDM sounders (conventional TDM sounders) are each a time division multiplexing channel sounder according to the prior art.

또한, '

Figure 112007079068551-pat00025
, 제1실시예(proposed sounder 1)' 와 '
Figure 112007079068551-pat00026
, 제2 실시예(proposed sounder 2)'는 상기한 본 발명의 실시예에 따른 채널 측정을 나타낸다. 종래 기술에 따른 채널 측정은 실제 채널을 측정하기 어렵기 때문에 성능이 떨어지며, 본 발명의 제1,제2 실시예는 실제 채널에 가까운 채널을 측정하기 때문에 성능이 우수함을 알 수 있다.Also, '
Figure 112007079068551-pat00025
, 'Proposed sounder 1' and '
Figure 112007079068551-pat00026
, Proposed Sounder 2 'represents channel measurement according to the embodiment of the present invention described above. The channel measurement according to the prior art has a poor performance because it is difficult to measure the actual channel, it can be seen that the first and second embodiments of the present invention is excellent because it measures the channel close to the actual channel.

도 7은 수신단의 속도가 120 Km/h일 때 사운더의 rms Delay Spread error 결과를 보여준다. 7 shows the rms Delay Spread error result of the sounder when the speed of the receiver is 120 Km / h.

도 7을 참조하면, 수신단의 속도가 120 Km/h로 증가했을 경우, 종래 기술에 따른 채널 측정은 본 발명의 제1, 제2 실시예에 비하여 수신단의 속도가 0 Km/h일 때보다 더욱더 성능이 떨어짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, when the speed of the receiver increases to 120 Km / h, the channel measurement according to the prior art is even more than when the speed of the receiver is 0 Km / h, compared to the first and second embodiments of the present invention. It can be seen that the performance is poor.

도 8은 수신단의 속도가 300 Km/h일 때 사운더의 rms Delay Spread error 결과를 보여준다. 8 shows the rms Delay Spread error result of the sounder when the speed of the receiver is 300 Km / h.

도 8을 참조하면, 수신단의 속도가 300 Km/h로 증가했을 경우, 종래 기술에 따른 채널 측정은 본 발명의 제1, 제2 실시예에 비하여 수신단의 속도가 120 Km/h일 때보다 성능이 매우 악화됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, when the speed of the receiver increases to 300 Km / h, the channel measurement according to the prior art is more effective than when the speed of the receiver is 120 Km / h compared to the first and second embodiments of the present invention. It can be seen that this is very deteriorated.

또한, 종래 기술에 따른 채널 측정은 상기 도 7 및 도 8을 참조하면, 송신단과 수신단의 안테나 수가 증가 할수록 성능이 악화됨을 알 수 있다.In addition, in the channel measurement according to the prior art, referring to FIG. 7 and FIG. 8, it can be seen that the performance deteriorates as the number of antennas of a transmitter and a receiver increases.

본 발명에 따른 MIMO 채널 측정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The MIMO channel measuring method according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The medium may be a transmission medium such as an optical or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, or the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통 상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from these descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

도 1a 및 도 1b는 엘에스 코드의 자기 상관값에서 IFW를 설명하기 위한 도면이다.1A and 1B are diagrams for describing IFW in an autocorrelation value of an LS code.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 채널 측정 장치의 송신단 및 수신단 구조를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a structure of a transmitter and a receiver of a MIMO channel measurement apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 MIMO 채널 측정 장치의 송신단 및 수신단 구조를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing the structure of a transmitter and a receiver of a MIMO channel measurement apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4는 상기 도 2에 도시된 실시예에서 송신 프레임 및 수신 프레임을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a transmission frame and a reception frame in the embodiment illustrated in FIG. 2.

도 5는 상기 도 3에 도시된 실시예에서 송신 프레임 구조 및 수신 프레임을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a transmission frame structure and a reception frame in the embodiment shown in FIG.

도 6은 수신단의 속도가 0 Km/h일 때 채널 측정 장치의 rms Delay Spread error 결과를 보여준다.Figure 6 shows the rms Delay Spread error result of the channel measuring device when the speed of the receiver is 0 Km / h.

도 7은 수신단의 속도가 120 Km/h일 때 사운더의 rms Delay Spread error 결과를 보여준다. 7 shows the rms Delay Spread error result of the sounder when the speed of the receiver is 120 Km / h.

도 8은 수신단의 속도가 300 Km/h일 때 사운더의 rms Delay Spread error 결과를 보여준다.8 shows the rms Delay Spread error result of the sounder when the speed of the receiver is 300 Km / h.

Claims (12)

[-n, n]의 무간섭 구간(IFW)을 갖는 하나의 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))를 생성하는 제1 단계;a first step of generating one LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) having an interference-free interval IFW of [−n, n]; 2N(N은 2이상의 정수)개의 송신 안테나가 두 개의 안테나씩 순차적으로, 상기 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))을 채널을 통해 전송하는 - 이때, 상기 채널의 최대 지연은 IFW/2 보다 작은- 제2 단계;2N (N is an integer of 2 or more) transmits the LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) through a channel sequentially by two antennas, with a maximum delay of the channel Is less than IFW / 2-second step; 수신단이 상기 채널을 통해 전송된 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))을 수신하는 제3 단계; 및A third step of receiving, by a receiver, an LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) transmitted through the channel; And 수신된 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))과 송신단에서 생성한 LS 코드와 동일한 LS 코드를 저장하고 있는 저장부에 저장된 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 상기 채널을 측정하는 제4 단계를 포함하는 MIMO 채널 측정 방법.The channel using autocorrelation and cross-correlation of the LS code pair stored in a storage unit that stores the same LS code as the LS code pairs (c 1 (t) and c 2 (t)) generated by the transmitter and the received LS code pair MIMO channel measurement method comprising the step of measuring a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 저장부에 저장된 LS 코드는, LS code stored in the storage unit, 상기 제1 단계에서 생성하는 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t))과 동일한 것을 특징으로 하는 MIMO 채널 측정 방법.And the same as the LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) generated in the first step. [-n, n]의 무간섭 구간(IFW)을 갖는 첫 번째 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t)) 및 [-n, n]의 무간섭 구간(IFW)을 갖는 두 번째 LS 코드 쌍(c3(t) 및 c4(t))을 생성하는 제1 단계;The first LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) with no interference interval (IFW) of [-n, n] and two with no interference interval (IFW) of [-n, n] Generating a first LS code pair (c 3 (t) and c 4 (t)); 4N(N은 2이상의 정수)개의 송신 안테나가 네 개의 안테나씩 순차적으로, 상기 첫 번째 LS 코드 쌍(c1(t) 및 c2(t)) 및 두 번째 LS 코드 쌍(c3(t) 및 c4(t))을 채널을 통해 전송하는 - 이때, 상기 채널의 최대 지연은 IFW/4 보다 작은- 제2 단계;4N (N is an integer of 2 or more) transmit antennas sequentially by four antennas, the first LS code pair (c 1 (t) and c 2 (t)) and the second LS code pair (c 3 (t) And c 4 (t)) on the channel, wherein the maximum delay of the channel is less than IFW / 4; 수신단이 상기 채널을 통해 전송된 첫 번째 LS 코드 쌍 및 두 번째 LS 코드 쌍을 수신하는 제3 단계; 및A third step of receiving, by a receiving end, a first LS code pair and a second LS code pair transmitted through the channel; And 수신된 첫 번째 LS 코드 쌍 및 두 번째 LS 코드 쌍과 송신단에서 생성한 LS 코드와 동일한 LS 코드를 저장하고 있는 저장부에 저장된 LS 코드의 자기 상관 및 상호 상관을 이용하여 상기 채널을 측정하는 제4 단계를 포함하는 MIMO 채널 측정 방법.A fourth measurement of the channel using autocorrelation and cross correlation of the LS code stored in the storage unit storing the first LS code pair and the second LS code pair and the LS code identical to the LS code generated by the transmitter; MIMO channel measurement method comprising the step. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 저장부에 저장된 LS 코드는, LS code stored in the storage unit, 상기 제1 단계에서 생성하는 첫 번째 LS 코드 쌍 및 두 번째 LS 코드 쌍과 동일한 것을 특징으로 하는 MIMO 채널 측정 방법.And a first LS code pair and a second LS code pair generated in the first step. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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